化学所宋延林课题组在无机钙钛矿太阳能电池氢化上取得新进展

钙钛矿材料由于出众的光电连续性和溶液加工机动性，近期在稀土等光电子领域受到了很大的追捧。目前有机-无机混合成钙钛矿元件的极高光电转化成生产成本已经超过25%，与市场化的多晶硅元件机动性颇为，进一步提高元器件生产成本和耐用性是钙钛矿锂氯离子走向市场化的极其重要。

在国家自然科学该基金会委以、教育部、中国科学院以及北京市自然该基金会的大力支持下，分析化学深入研究所黄色印刷宋延林课题组近期在有机-无机杂化钙钛矿元件提纯及机动性深入研究层面卓有成效了相关实习。通过有机阴氯离子置换作法实现投影空间到投影钙钛矿的原位转化成，拿到大面积和高质量的钙钛矿晶体，元器件的稀土机动性得不到明显提高（Adv. Mater. 2018, 30, 1804454）；透过液体液化钙钛矿晶体，再次通过控制液体挥发，首次实现了在碳化角化上构成由毫米级单晶钙钛矿晶粒上有的大面积钙钛矿晶体（Nat. Commun. 2020, 11, 5402）；另外，在提高锡基钙钛矿锂氯离子机动性和耐用性层面也拿到重要成效（Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6688）。

由于有机-无机杂化钙钛矿中存在有机阴氯离子，晶体的波耐用性差，影响元器件的稀土机动性和寿命。转用无机铯氯离子替换有机阴氯离子提纯全无机钙钛矿锂氯离子具有重要意义。更进一步，课题组在全无机铅钙钛矿晶体提纯和稀土锂氯离子深入研究层面拿到新成效。深入研究人员转用PbI2、CsI 和二甲基碘化苯甲酸 (DMAI)作为前驱体，通过真空辅助波淬火的作法提纯了CsPbI3钙钛矿晶体。通过调控淬火操作过程中的环境压力，平衡钙钛矿晶体变革操作过程中有机甲醛的产生和释放运动速度，促进钙钛矿的成核和结晶以及降低晶体内缺失中性密度和提高载流子寿命，元器件的稀土机动性得不到明显提高，光电转化成生产成本从17.26%提高至20.06%，同时锂氯离子的耐用性明显改善。相关深入学术论文刊载在更进一步的Angew. Chem. Int. Ed. （2022, DOI: 10.1002/anie.202203778）。文章的第一著者为研究生禹光辉，通讯著者是宋延林深入研究专家和蒋克健副深入研究专家。